Изучены структурно-динамические эффекты гидрофобной гидратации, и установлена физическая сущность феноменологического уравнения Оствальда, используемого для описания растворимости гидрофобных соединений в воде. Установлен механизм вытеснения гидрофобных примесей водой из полимеров, в основе которого лежит термофлуктуационная динамика содержащих примеси нанопор. Показано, что цветность органических красителей обусловлена не индивидуальными молекулами, а их супрамолекулярными агрегатами.
Влияние структурно-физической организации полимерной среды на реакционную способность установлено на примерах клеточных элементарных реакций с участием радикальных пар в наполненных полимерных композициях. На основе кинетического анализа этих реакций разработан метод оценки толщины межфазных нанослоев. С помощью метода спинового зонда установлен эффект долговременной ориентационной памяти в жидких кристаллах, индуцированной внешним магнитным полем.
Сформулирована супрамолекулярная модель некристаллических полимеров, позволяющая описать кинетические особенности цепных реакций их окисления. В рамках этой модели получены адекватные объяснения разнообразных физико-химических процессов: особенности совмещения полимеров с низкомолекулярными добавками, особенности абсорбции низкомолекулярных добавок полимерами, например, воды и углеводородов, а также закономерности механического разрушения и драматического снижения долговечности полимеров под действием свободных радикалов. Разработана методика оптического зонда с использованием ароматических углеводородов и различных красителей, позволяющая установить механизм функционирования стеклообразных, высокоэластических полимеров, их расплавов и растворов в процессах кластеризации примесных низкомолекулярных соединений.
С 2007г. лаборатория носит название: лаборатория инициированных превращений полимеров и модельных систем (зав. лаб. - д.х.н. Е.Я. Давыдов). В течение 15 лет в лаборатории проведены многочисленные исследования химических и структурно-физических превращений, индуцированных инициаторами свободных радикалов и молекулярными добавками в полимерах, композитах и модельных молекулярно организованных системах. Разработаны методы химического и структурно-физического зондирования молекулярной организации полимерной матрицы с использованием модельных инициированных свободнорадикальных реакций и молекул, взятых в качестве оптических зондов. Такой подход позволил установить особенности влияния структурных факторов на кинетику процессов в наноразмерном и макроскопическом масштабах. В качестве модельных использованы реакции радикальных пар, а также реакции оксидов азота с полимерами разных классов (полиолефины, каучуки, алифатические и ароматические полиамиды, полиимиды). Преимуществом данных модельных реагентов является их способность инициировать реакции с участием различных функциональных групп мономерных звеньев, синтезировать спин-меченные макромолекулы и модифицировать макроскопические свойства полимеров. Выявлены особенности механизма взаимодействия оксидов азота, определяющие их аномально высокую реакционную способность по отношению к таким химически и термически стабильным конструкционным полимерным материалам как ароматические полиамиды и полиимиды.
Лаборатория основана в 1967 г по решению Президиума АН СССР о проведении научно-исследовательских работ по проблеме стабилизации полимеров. Первоначально лаборатория имела название: лаборатория физико-химических методов оценки эффективности стабилизаторов. Первый заведующий лабораторией доктор химических наук Дмитрий Яковлевич Топтыгин принимал активнейшее участие в планировании и организации работ по строительству и вводу в эксплуатацию корпуса полимеров, в котором ныне размещается Институт биохимической физики РАН. Для решения поставленных задач, как показала научная деятельность лаборатории на начальном этапе, оказалось необходимым знание фундаментальных закономерностей процессов деструкции полимеров. Поэтому основное внимание было уделено детальному изучению кинетики и механизма процессов разрушения полимерных материалов в ходе окислительных и фотохимических свободно-радикальных реакций, а также при одновременном воздействии свободных радикалов и механических нагрузок. В 1990 году лабораторию возглавил кандидат химических наук Георгий Борисович, и она получила название: лаборатория кинетики инициированной деструкции и модификации полимеров. Под этим названием она вошла в состав Института биохимической физики РАН.
Заведующий - д.х.н. Михеев Юрий Арсенович
Лаборатория кинетики инициированных превращений полимеров и модельных систем
отдел биологической и химической физики полимеров
Комментариев нет:
Отправить комментарий